(57)【要約】【課題】  サーマルヘッドの温度を均一に保つ。【解決手段】  サーマルヘッド２１は、ヘッド基板２３の主走査方向両端部２３ａ、２３ｂに形成された凹部３３が、保持板２６、２７に形成されたピン３９と係合するようにセットされた後、ボルト３５により固定される。ピン３９は、凹部３３の深さＤよりも、その高さＨが高くなるように形成される。こうすることで、ピン３９がスペーサとして機能し、ヘッド基板２３と、保持板２６、２７との間に厚みＬの隙間が生じ、この隙間に熱伝導率の低い空気が介入する。これにより、ヘッド基板２３から保持板２６、２７への熱の移動が阻止され、主走査方向両端部の温度低下を抑え、サーマルヘッド２１の温度を均一に保つことができる。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を熱記録する複数の発熱素子を主走査方向に沿って並べて配列した発熱素子アレイがヘッド基板上に設けられたサーマルヘッドと、前記ヘッド基板の前記主走査方向の両端部と対向する位置に配置され、前記各端部がそれぞれ取り付けられることにより、前記サーマルヘッドを保持する１対の保持板とを有するサーマルプリンタにおいて、
前記保持板及び前記端部の互いに対向する各対向面の間に間隔を開けるスペーサを設けたことを特徴とするサーマルプリンタ。
【請求項２】
前記スペーサは、前記各対向面の一方に立設されて、他方の対向面に向かって延びるピンであることを特徴とする請求項１記載のサーマルプリンタ。
【請求項３】
前記ピンは、前記他方の対向面に形成された凹部と係合し、前記サーマルヘッドの主走査方向の位置決めを行う位置決め部材として機能することを特徴とする請求項２記載のサーマルプリンタ。
【請求項４】
前記ピンが前記主走査方向と直交する副走査方向に移動できるように、前記凹部を前記副走査方向に長い長穴形状にしたことを特徴とする請求項３記載のサーマルプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を熱記録する複数の発熱素子を主走査方向に沿って並べて配列した発熱素子アレイがヘッド基板上に設けられたサーマルヘッドと、ヘッド基板の主走査方向の両端部と対向する位置に配置され、前記各端部がそれぞれ取り付けられることにより、サーマルヘッドを保持する１対の保持板とを有するサーマルプリンタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像を熱記録する複数の発熱素子を主走査方向に沿って並べて配列された発熱素子アレイがヘッド基板上に設けられたサーマルヘッドを用い、記録紙を副走査方向に搬送しながら、１ラインずつ画像を記録するサーマルプリンタが知られている。サーマルプリンタは、ヘッド基板の主走査方向両端部を保持する１対の保持板を備えており、ここにサーマルヘッドが取り付けられる。サーマルヘッドは、記録する画像の濃度などに応じて各発熱素子の発熱量を調節する。
【０００３】
サーマルヘッドは記録に伴って高温となるが、この熱はヘッド基板の主走査方向両端部と接触している保持板へと逃げていく。このため、図６に示すように、サーマルヘッドは、主走査方向両端部の温度が主走査方向中央部の温度に対して低くなる傾向にある。このように、サーマルヘッドの温度が均一でなくなってしまうと、記録される画像に濃度ムラが生じてしまい問題であった。
【０００４】
このため、例えば、下記特許文献１には、サーマルヘッド両端の熱量を仮想する仮想データを設定し、この仮想データに基づいて印画データを補正するようにしたプリンタが記載されている。このプリンタでは、サーマルヘッド両端の温度低下を考慮して、前記仮想データとしてマイナスの値を設定し、印画データの補正を行うことで、サーマルヘッドの温度ムラに起因する記録画像の濃度ムラを防止している。
【特許文献１】特開平６−１４３６５２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の装置は、仮想データを記憶するメモリや、仮想データに基づいて印画データの補正を行う補正回路などを設ける必要がある。このため、装置が複雑化してコストアップの懸念があった。
【０００６】
本発明は、簡単な構成により、画像の濃度ムラを防止できるサーマルプリンタを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のサーマルプリンタは、サーマルヘッドを保持する保持板、及び、保持板に取り付けられるサーマルヘッド主走査方向端部の互いに対向する各対向面の間に間隔を開けるスペーサを設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
スペーサは、前記各対向面の一方に立設されて、他方の対向面に向かって延びるピンであることが好ましい。また、ピンは、前記他方の対向面に形成された凹部と係合し、サーマルヘッドの主走査方向の位置決めを行う位置決め部材として機能することが好ましい。さらに、ピンが主走査方向と直交する副走査方向に移動できるように、凹部を副走査方向に長い長穴形状とすることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１に、本発明を適用したカラー感熱プリンタの概略的な構成図を示す。カラー感熱プリンタ（以下、プリンタと称する。）５は、各部がコントローラ１０と接続され、コントローラ１０によって、統括的に制御される。
【００１０】
プリンタ５には、長尺のカラー感熱記録紙（以下、記録紙と称する。）１１をロール形態にした記録紙ロール１２がセットされる。給紙ローラ１３は、記録紙ロール１２と当接してこれを回転させることで、記録紙１１を搬送路へ引き出す。引き出された記録紙１１は、搬送ローラ対１４によって搬送される。給紙ローラ１３及び搬送ローラ対１４は、駆動モータ１５によって駆動される。
【００１１】
プリンタ５は、搬送ローラ対１４によって、記録紙１１を、記録紙ロール１２から搬送路へ送り出す送り方向と、記録紙ロール１２へ巻き戻す戻し方向とに往復搬送しながら、イエロー，マゼンタ，シアンの画像の熱記録と、熱記録済みの記録紙１１の光定着とを行う。
【００１２】
記録紙１１は、周知のように、支持体上に、上層から順に、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン）の各色に発色する３つの感熱発色層を層設したものである。記録紙１１は、最上層となるイエロー感熱発色層の記録温度が最も低く、最下層のシアン感熱発色層の記録温度が最も高い。
【００１３】
深層の感熱発色層を加熱する際に上層の感熱発色層の未発色部分が発色しないように、イエロー及びマゼンタの各感熱発色層には、それぞれ特有な波長域の光による光定着性が付与されており、各感熱発色層は、画像が熱記録された後、それぞれの波長の光が照射されることにより光定着される。イエロー感熱発色層は、発光ピークの波長が約４２０ｎｍの青紫色の光であるイエロー定着光が照射されると発色能力を消失し、マゼンタ感熱発色層は、発光ピークの波長が約３６５ｎｍの近紫外線であるマゼンタ定着光が照射されると発色能力を消失する。
【００１４】
記録紙１１の搬送路上には、サーマルヘッド２１と、このサーマルヘッド２１と対向する位置に配置され、記録紙１１を裏面から支持するプラテンローラ２２が配置されている。プラテンローラ２２は、給紙時にサーマルヘッド２１から離れる方向に移動して、サーマルヘッド２１との間に給紙通路を確保する。そして、記録紙１１が通過した後、サーマルヘッド２１に向けて移動して、サーマルヘッド２１とともに記録紙１１を挟み込む。
【００１５】
サーマルヘッド２１は、ヘッド基板２３の下面に、多数の発熱素子を主走査方向（記録紙の幅方向）に沿ってライン状に並べた発熱素子アレイ２４が設けられている。各発熱素子は、印画する画像の濃度に応じた熱エネルギー（印画エネルギー）を発生する。この発熱素子アレイ２４を記録紙１１に圧接させて、各感熱発色層を加熱することで、イエロー，マゼンタ，シアンの各色の画像を熱記録する。ヘッド基板２３の上面には、ヒートシンク２５が取り付けられている。ヒートシンク２５は、主走査方向に延びる複数のフィンにより放熱し、画像の記録に伴い高温に達するサーマルヘッド２１を冷却する。
【００１６】
図２に示すように、ヘッド基板２３の主走査方向両端部２３ａ、２３ｂと対向する位置には、プリンタ５のシャーシと一体に形成された保持板２６、２７が設けられている。サーマルヘッド２１は、ヘッド基板２３の端部２３ａ、２３ｂが、それぞれこの保持板２６、２７に取り付けられて保持される。
【００１７】
ヘッド基板２３の端部２３ａ及び保持板２６を上方から観察した分解図を図３に、下方から観察した分解図を図４にそれぞれ示す。また、ヘッド基板２３の端部２３ａ及び保持板２６の断面図を図５に示す。
【００１８】
図３に示すように、端部２３ａには、ネジ穴３１、凹部３３が設けられている。ネジ穴３１は内周に沿ってボルト３５と螺合するネジ溝が形成されている。凹部３３は、ヘッド基板２３の下面に設けられた窪みであり、副走査方向に長い長穴形状をしている。他方、保持板２６には、図４に示すように、開口３７、ピン３９が設けられている。開口３７は、副走査方向に長い長穴形状であり、ボルト３５が貫通される。ピン３９は、ヘッド基板２３へ向かって延びる円筒形状の突起であり、凹部３３に対応する位置にそれぞれ設けられる。ピン３９は、直径が凹部３３の主走査方向の幅とほぼ等しく形成され、凹部３３に差し込まれて係合する。
【００１９】
また、図示はしないが、端部２３ｂ並びに保持板２７も、上述した端部２３ａ並びに保持板２６と同様の構成をしている。そして、端部２３ｂには、ネジ穴３１と凹部３３とが設けられ、保持板２７には、開口３７とピン３９とが設けられている。
【００２０】
サーマルヘッド２１は、凹部３３がピン３９と係合するように保持板２６、２７にセットされる。これにより、サーマルヘッド２１は、主走査方向の位置決めがなされる。この後サーマルヘッド２１は、ボルト３５によって保持板２６、２７に固定される。また、開口３７及び凹部３３を副走査方向に長い長穴形状としてあるので、ボルト３５を緩めることによって、サーマルヘッド２１が副走査方向にスライド可能となりプラテンローラ２２に対する取り付け位置の調節を行うことができる。サーマルヘッド２１の位置調節を行った後は再びボルト３５を締めることでサーマルヘッド２１が固定される。
【００２１】
しかし、前述のように、端部２３ａ、２３ｂから保持板２６、２７に熱が逃げると、端部２３ａ、２３ｂの温度が低下するので（図６参照）、記録される画像に濃度ムラが生じる。このため、プリンタ５では、図５に示すように、凹部３３の深さＤよりもピン３９の高さＨを高く形成している。こうすることで、ピン３７がスペーサとして機能し、端部２３ａと保持板２６との間に厚さＬの隙間が生じ、この隙間に熱伝導率の低い空気が介入する。同様に、端部２３ａと保持板２７との間にも厚さＬの隙間が生じ、熱伝導率の低い空気が介入する。これにより、端部２３ａ、２３ｂから保持板２６、２７への熱の移動が阻止され、サーマルヘッド２１の主走査方向両端部の温度低下を抑えることができる。
【００２２】
図１において、サーマルヘッド２１の送り方向下流側には、光定着器４１が配置されている。光定着器４１は、イエロー定着光を放射するイエロー定着ランプ４３と、マゼンタ定着光を放射するマゼンタ定着ランプ４５とからなる。イエロー定着ランプ４３は、発光波長のピークが約４２０ｎｍ付近にある蛍光ランプであり、記録済みのイエロー感熱発色層を光定着させる。マゼンタ定着ランプ４５は、発光波長のピークが約３６５ｎｍ付近にある蛍光ランプであり、記録済みのマゼンダ感熱発色層を光定着させる。
【００２３】
光定着器４１の送り方向下流側には、カッタ４７が配置されている。熱記録及び光定着が終了した記録エリアは、カッタ４７に送られて、１枚のシートにカットされて、プリンタ５外へ排紙される。
【００２４】
以下、上記構成による作用について説明する。プリンタ５を組み立てる際、サーマルヘッド２１は、ヘッド基板２３に形成された凹部３３が、保持板２６、２７に形成されたピン３９と係合するようにセットされ、主走査方向の位置決めがなされた後、ボルト３５により保持板２６、２７に固定される。
【００２５】
また、ボルト３５の通される開口３７、並びに、凹部３３は、副走査方向に延長された長穴形状となっている。このため、ボルト３５を緩めれば、サーマルヘッド２１が副走査方向にスライド自在となり、プラテンローラ２２に対する取り付け位置の調節を行うことができる。
【００２６】
このプリンタ５は、プリント指示に応じ、給紙ローラ１３を回転させて、記録紙ロール１２から記録紙１１を引き出して搬送路に送り出す。記録紙１１は、搬送ローラ対１４によって、送り出し方向へ搬送され、この搬送中にサーマルヘッド２１によってイエロー画像が記録される。
【００２７】
プリンタ５では、ヘッド基板２３の凹部３３よりも、保持板２６、２７のピン３９を高く形成することによって、ヘッド基板２３と保持板２６、２７との間に隙間を生じさせ、ヘッド基板２３から保持板２６、２７へ熱が逃げないようになっている。これにより、サーマルヘッド２１の主走査方向両端部の温度が低下することなく、サーマルヘッド２１の温度が均一に保たれるので、画像に濃度ムラが生じることがない。
【００２８】
イエロー画像が記録された記録済み部分は、光定着器４１に送られてイエロー定着ランプ４３によってイエローの光定着がなされる。イエローの光定着が終了すると、搬送方向が逆転して、記録紙１１の記録エリアがサーマルヘッド２１を通過するまで戻し方向へ搬送される。
【００２９】
記録紙１１が所定位置まで戻し方向に搬送された後、再び搬送方向が逆転し、マゼンタ画像の熱記録が開始される。イエロー画像の記録の際と同様に、ヘッド基板２３と保持板２６、２７との間の隙間により、サーマルヘッド２１の温度が均一に保たれるので、画像に濃度ムラが生じることがない。マゼンタ画像の熱記録が終了すると、記録済み部分が光定着器４１に送られて、マゼンタ定着ランプ４５によってマゼンタの光定着が行われる。
【００３０】
このマゼンタの光定着後、再度記録紙１１が所定位置まで戻されて、シアン画像が熱記録される。このシアン画像の熱記録の際にもサーマルヘッド２１の温度が均一に保たれるので、画像に濃度ムラが生じることがない。シアン画像の熱記録後、記録済み部分がカッタ４７へ送られてプリンタ外へ排紙される。記録紙１１の未記録部分は、記録紙ロール１２に巻き取られる。
【００３１】
このように、プリンタ５では、ヘッド基板と保持板との間に隙間を形成し、サーマルヘッドの温度が均一に保たれるようにした。これにより、サーマルヘッドの温度ムラに起因する画像の濃度ムラなどの不具合を防止することができる。また、ピンによる簡単な構成により隙間を形成し、画像の濃度ムラを防止できるので、サーマルヘッド両端の温度低下を考慮して印画データを補正する場合と比較して低コストである。
【００３２】
さらに、サーマルヘッドを取り付ける際のボルトが通されるボルト穴、並びに、凹部を副走査方向に延長した長穴形状とし、サーマルヘッドの副走査方向の取り付け位置の調節を行えるようにしたので便利である。もちろん、凹部及び開口を、ピンと同様の円柱形状とし、ピンを凹部に差し込むことによって、サーマルヘッドの主走査方向並びに副走査方向の位置決めがなされるようにしてもよい。
【００３３】
なお、ピン及び凹部の数や形状、並びに配置位置は、要求される強度などに応じて適宜決定される。また、保持板にピンを設け、ヘッド基板に凹部を設ける例で説明をしたが、保持板に凹部を設け、ヘッド基板にピンを設けるようにしてもよい。さらに、ピンと凹部の両方を設ける例で説明をしたが、いずれか一方のみを設けるようにしてもよい。いずれか一方を設ければ、プリンタ本体とサーマルヘッドとの間に隙間ができるので、上位実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３４】
また、本発明は、サーマルヘッドの熱がプリンタ本体に逃げないようにすればよいので、ピンや凹部によらず、サーマルヘッドとプリンタ本体との間に、例えば、熱伝導率の低い材料から形成されたスペーサを配置してもよい。この場合も上位実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３５】
なお、上記実施形態では、加熱により自己発色するカラー感熱記録紙を用いたカラー感熱プリンタを例に説明をしたが、サーマルヘッドによってインクシートを加熱し、インクを記録紙に熱転写して画像を記録する熱転写型のサーマルプリンタに本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】カラー感熱プリンタの概略を示す構成図である。
【図２】ヘッド基板の両端部が保持板に取り付けられた様子を示す斜視図である。
【図３】ヘッド基板の端部と保持板とを上方から観察した分解斜視図である。
【図４】ヘッド基板の端部と保持板とを下方から観察した分解斜視図である。
【図５】ヘッド基板の端部と保持板との間に形成される隙間を示す断面図である。
【図６】従来のサーマルプリンタのサーマルヘッド主走査方向の温度分布を表す図表である。
【符号の説明】
【００３７】
５  カラー感熱プリンタ
２１  サーマルヘッド
２３  ヘッド基板
２３ａ、２３ｂ  端部
２４  発熱素子アレイ
２６、２７  保持板
３１  ネジ穴
３３  凹部
３５  ボルト
３７  開口
３９  ピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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